CN115053721A - 一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置及方法，培植装置包括浮床、固定锚、拉索、弹性连接杆和拉绳，浮床上设置有种植孔，而拉索、弹性连接杆和拉绳组成了网状结构的拦截结构，当固定锚脱离浮床时，拉索、弹性连接杆和拉绳展开形成拦截网，保护水生植物的根系。本发明还设计了浮筒、浮球和塑料空心球，浮筒提高了浮床的浮力，也便于将多个浮床拼接在一起形成浮岛。浮球和塑料空心球配合拦截网降低无菌营养土的扩散速率，降低浮床内种植的水生植物发生病害的概率。本发明解决了现有技术中存在的培植装置容易滋生细菌、影响水生植物生长和散发异味等问题，另一方面，降低了培植装置的投放和设置难度，方便人员操作，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于生态环境治理技术领域，具体是一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置及方法。
背景技术
随着农村的化肥和农药的使用，农村的污染问题日益加剧，农村的污染主要来源有两个，其一是进行农业生产中施肥过量产生的污染，其二是农村生活污水以及畜禽养殖过程中产生的污染；由于农村居民住所比较分散，集中处理污水难度比较大；湿地可以含蓄水源，增加绿化面积，同时还可以净化水源，在农村适宜的场地打造人工湿地，污水进行净化处理。
公开号为CN108812177A的中国专利公开了一种水生植物浮床种植方法，包括根据种植环境选择相应的水生植物；配制所选择的水生植物的生长基质；制作水生植物种植浮床；种植浮床包括浮架，及设于浮架上的种植孔，浮架上竖直设置有插杆；将生长基质放入种植孔中，选择水生植物的种子种植入生长基质中；将浮架利用插杆嵌插入水塘的淤泥中；将种植孔扣合在浮架上。该所使用的浮床可通过插杆固定，浮架在插杆上上下滑动，使浮架可随水位高度变化，同时保证了稳定性；种植时安装拆卸方便，降低了工人劳动强度，浮床整体受波浪扰动强度小，提高了水生植物种植的稳定性和可靠性。
在塘湿地生态环境中，污水中含有的有机物和氮磷等无机盐会被水生植物吸收，为水生植物正常生长所用，从而降低污水中有机物和氮磷等无机盐的含量；但是污水流动的过程中，污水中的大体积杂质会被植物根系挡住，从而滞留在植物根系表面，包裹住植物的根系形成的淤泥层会滋生细菌，影响水生植物的生长，还会产生较大的异味。
发明内容
为了解决上述问题，本发明旨在提供一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置及方法，解决现有技术中存在的植物根系被大体积杂质缠绕遮挡，滞留根系表面形成淤泥层并滋生细菌、影响水生植物生长和散发异味等问题，另一方面，降低培植装置的投放和设置难度，方便人员操作，提高工作效率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置，包括，
浮床，所述浮床的开有多个种植孔；
拉索，所述拉索的第一端与浮床相连，且多根所述拉索沿着浮床的外周向布置；
固定锚，所述固定锚连接在拉索的第二端；
弹性连接杆，所述弹性连接杆的两端分别连接在相邻的两根拉索上，沿着相邻的两根拉索长度方向间隔布置有多根弹性连接杆；
拉绳，所述拉绳的两端分别连接在相邻的两根弹性连接杆上；
当固定锚脱离浮床并下落时，拉索、弹性连接杆和拉绳在浮床下方形成一个网孔状的拦截隔离区域。
进一步，培植装置还包括浮筒，至少一个所述浮筒固定连接在浮床的外周向表面。
作为一种方案，所述浮筒内转动连接有卷筒，卷筒的两端分别连接有两根拉索，卷筒的转轴经过齿轮组与转杆相连，转杆从浮筒内延伸至浮筒外部。
作为一种方案，所述浮筒轴线方向的两端分别开设有螺纹孔，螺纹孔内连接有双头螺杆。
作为一种方案，培植装置还包括通孔和胶筒，
所述通孔位于浮筒的两端，通孔从螺纹孔轴线方向的第一端延伸至轴线方向的第二端且通孔的两端均与螺纹孔连通；
所述胶筒位于螺纹孔中，且胶筒包括活塞杆、注射口和筒体，其中筒体内填充有遇水膨胀止水胶，活塞杆的一端紧贴双头螺杆，注射口与通孔连通。
作为一种方案，两根相邻的所述拉绳之间至少设置一个塑料空心球，塑料空心球通过橡胶材质的弹绳分别连接在相邻的两根拉绳上，塑料空心球的外壁开有连通孔，塑料空心球的内部填充有活性炭。
作为一种方案，所述塑料空心球的外壁上固定连接有多个呈锥形的挡片。
作为一种方案，所述拉索上连接有浮球。
作为一种方案，所述固定锚为四棱形，固定锚的外壁固接有多个斜锥。
一种塘湿地生态化改造用水生植物培植方法，采用前述的培植装置，且包括以下步骤，
S1：将土壤进行杀菌消毒，清除土壤中的有害细菌和杂草种子，在土壤中按比例混合肥料，制成无菌营养土；
S2：在浮床上的种植孔底部铺上无菌营养土，将水生植物的幼苗均匀地种植在种植孔内；
S3：水生植物种植后，在种植孔的顶部铺设拦截隔网；
S4：将浮床移动至湿地的规划水域中，放下固定锚将浮床固定，拉索进入水中，带动弹性连接杆与拉绳展开，展开后的弹性连接杆与展开后的拉绳构成网状结构，实现对浮床周围的水域进行拦截；
S5：将多个浮床组装在一起形成浮岛。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
(1)本发明通过设置浮床、固定锚、拉索、弹性连接杆和拉绳形成塘湿地生态化改造用水生植物培植装置。其中，浮床的种植孔内填充无菌营养土，在无菌营养土内种植水生植物，将浮床移动至湿地的规划水域中，放下固定锚，带动拉索进入水中，带动弹性连接杆均匀展开，使得拉绳拉直，弹性连接杆与拉绳构成拦截网，将浮床周围的水域进行拦截，将外界水中的树枝、树叶、水草等大体积的杂物进行阻拦，从而降低了污水中的大体积杂质包裹住水生植物的根系的概率，降低了有害细菌的滋生，降低了对水生植物的生长的影响，提高了水体的清洁程度；
(2)本发明的网状拦截结构配备有塑料空心球或浮球，降低了浮床内种植的水生植物发生病害的概率，延缓了填充在种植孔内的无菌营养土的扩散速率，降低了有害细菌的滋生的概率；
(3)本发明的浮筒上采用了双头螺杆配合螺纹孔以及胶筒的设置方式，一方面便于多个浮床连接形成浮岛，另一方面便于拆卸和安装。
(4)本发明的拉索、弹性连接杆和拉绳通过卷筒实现展开和收纳，便于运输和现场施工。
附图说明
图1是本发明实施例一中培植装置的立体图；
图2是本发明实施例一中培植装置的主视图；
图3是图2中A处局部放大图；
图4是图2中B处局部放大图；
图5是本发明实施例二中培植装置的主视图；
图6是本发明的培植方法流程图；
图中：1、浮床；2、固定锚；3、拉索；4、弹性连接杆；5、拉绳；6、浮筒；7、收纳腔；8、卷筒；9、一号齿轮；10、二号齿轮；11、转杆；12、弹绳；13、塑料空心球；14、连通孔；15、挡片；16、斜锥；17、螺纹孔；18、双头螺杆；19、通孔；20、胶筒；21、浮球；22、种植孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。
如图6所示，为本实施例中一种塘湿地生态化改造用水生植物培植方法的执行步骤，培植方法包括以下过程：
S1：将土壤进行杀菌消毒，清除土壤中的有害细菌和杂草种子，在土壤中按比例混合肥料，制成无菌营养土；
S2：在浮床上的种植孔22底部铺上20cm厚的无菌营养土，将水生植物的幼苗均匀地种植在种植孔22内；
S3：水生植物种植后，在种植孔22的顶部铺设拦截隔网；
S4：将浮床移动至湿地的规划水域中，放下固定锚2将浮床固定，拉索3进入水中，带动弹性连接杆4与拉绳5展开，展开后的弹性连接杆4与展开后的拉绳5构成网状结构，对浮床1周围的水域实现拦截。
实施例一
如图1至图2所示，塘湿地生态化改造用水生植物培植装置包括浮床1、固定锚2、拉索3、弹性连接杆4和拉绳5；浮床1的顶面开设有多个种植孔22，种植孔22的内部种植有水生植物，浮床1的底面外圈均匀设置有多个拉索3，拉索3的底端固接有固定锚2，相邻拉索3之间均匀固接有多根弹性连接杆4，相邻弹性连接杆4之间均匀固接有多根拉绳5；本实施例中浮床1的材质为聚乙烯塑料材质，且浮床1的内部为蜂窝状结构的种植孔22；本实施例中的拉索3为不锈钢丝绳；本实施例中的弹性连接杆4为橡胶材质，弹性连接杆4与拉索3之间为垂直状态分布；工作时，浮床1的种植孔22内填充无菌营养土，在无菌营养土内种植水生植物，将浮床1移动至湿地的规划水域中，放下固定锚2，带动拉索3进入水中，带动弹性连接杆4均匀展开，使得拉绳5从松弛折叠状态变为竖直绷直状态，展开后的弹性连接杆4与展开后的拉绳5构成网状结构，将浮床1周围的水域进行拦截，将外界水中的树枝、树叶、水草等大体积的杂物进行阻拦，从而降低了污水中的大体积杂质包裹住水生植物的根系的概率，降低了有害细菌的滋生，降低了对水生植物的生长的影响，提高了水体的清洁程度。
如图1，浮床1的两侧均固接有浮筒6，拉索3安装在浮筒6的底部；本实施例中的浮筒6为高分子聚乙烯；工作时，浮筒6漂浮在水面上，为浮床1提供额外的浮力，当水面产生风浪时，浮筒6为浮床1的提供稳定支撑的作用，增大了浮床1的抗风浪能力，从而提高了水生植物的生长稳定性和安全性。
如图2，浮筒6的底部开设有收纳腔7，收纳腔7的内部转动安装有卷筒8，卷筒8的内圈两侧均固接有拉索3，卷筒8的一侧固接有一号齿轮9，收纳腔7靠近一号齿轮9的一侧顶部转动安装有二号齿轮10，二号齿轮10与一号齿轮9啮合，二号齿轮10的中部固接有转杆11，转杆11转动贯穿浮筒6的外壁，转杆11远离二号齿轮10的一端设置为六方形；本实施例中的卷筒8由支撑杆和圆板构成，支撑杆的两端与收纳腔7的两侧内部通过轴承连接，支撑杆的两端外圈固接圆板；卷筒8的支撑杆外壁与拉索3的端头固接，拉索3缠绕在支撑杆的外圈；工作时，浮床1移动至湿地的规划水域后，利用套筒扳手套在转杆11的端头，转动套筒扳手，带动转杆11转动，带动二号齿轮10转动，驱动与之啮合的一号齿轮9转动，带动卷筒8转动，将拉索3松弛放下，从而便于工作人员调整拉索3的长度，便于工作人员将浮床1放置在不同深度的水域中；需要移动浮床1时，使用套筒扳手转动转杆11转动，经过二号齿轮10与一号齿轮9的传动，带动卷筒8转动，将拉索3收起，从而便于工作人员移动浮床1，提高了工作人员的工作便捷性。
如图2至图3所示，相邻拉绳5之间的两端均固接有弹绳12，弹绳12远离拉绳5的一端固接有塑料空心球13，塑料空心球13的外壁开设有多个连通孔14，塑料空心球13的内部填充有活性炭；本实施例中的弹绳12为弹性橡胶材质；工作时，拉索3进入水中后，水经过连通孔14进入塑料空心球13内，使得塑料空心球13的密度接近周围水的密度，使得塑料空心球13悬浮在水中，当水域中的水发生流动时，带动塑料空心球13伴随水流摆动，使得弹绳12发生拉伸与复位，带动拉绳5与弹性连接杆4发生抖动，将附着在拉绳5与弹性连接杆4表面的大体积杂质抖落，从而提高了拉绳5与弹性连接杆4清洁程度，继而进一步降低了有害细菌的滋生，提高了水体的清洁程度；同时塑料空心球13伴随水流摆动时，水流经过连通孔14穿过塑料空心球13时，水流经过活性炭，活性炭吸附水流中的有害病菌，从而降低了浮床1内种植的水生植物发生病害的概率，提高了水生植物的生长健康情况。
如图3所示，塑料空心球13的外壁固接有多个挡片15，挡片15呈锥形；工作时，水流经过塑料空心球13时，受到挡片15的阻挡，提高了塑料空心球13的摆动频率和力度，从而进一步提高了拉绳5与弹性连接杆4抖动强度；同时，水流受到挡片15的阻挡而发生流向的改变，降低了水流直接对水生植物的根系的冲击和对浮床1底部的冲击，降低了种植孔22内填充无菌营养土的扩散速率。
如图3所示，固定锚2为四棱形，固定锚2的外壁固接有多个斜锥16；本实施例中的固定锚2为不锈钢材质，且四棱形，每棱的截面均为斜齿状；工作时，固定锚2沉入水底时，固定锚2的外圈斜齿尖插入水底，且多个斜锥16插入水底，从而提高了固定锚2与水底土壤之间的摩擦力，继而提高了固定锚2的抓地力。
如图2和图4所示，浮筒6的两端均开设有螺纹孔17，同侧相邻螺纹孔17的内部螺纹安装有双头螺杆18；本实施例中的双头螺杆18的两端螺纹的方向相同；工作时，将双头螺杆18的两端插入两个浮筒6的螺纹孔17内，转动双头螺杆18，使得双头螺杆18的两端分别拧入两个浮筒6的螺纹孔17内，带动两个浮筒6相靠近连接；通过双头螺杆18与螺纹孔17之间的螺纹配合，将多个浮筒6进行串联固定，将多个浮床1串联成一个浮岛链，从而便于工作人员针对某个特定的水域进行分隔处理，继而进一步提高了对污染水域的净化处理的有效性。
如图4所示，浮筒6的两端内部开设有多个通孔19，多个通孔19均匀环绕在螺纹孔17的外圈，通孔19的一端连通螺纹孔17的入口端，通孔19的另一端连通螺纹孔17的内端，螺纹孔17的内部螺纹安装有胶筒20，胶筒20的活塞杆与双头螺杆18的端头滑动配合，胶筒20的注射口连通通孔19，胶筒20的内部灌装有遇水膨胀止水胶；本实施例中的胶筒20包括有筒体、活塞和注射口，注射口位于筒体的端头，活塞滑动安装在筒体的内部；工作时，双头螺杆18拧入螺纹孔17内部时，推动胶筒20的活塞滑入胶筒20的筒体内部，将胶筒20内部的遇水膨胀止水胶压入通孔19内，水膨胀止水胶注入螺纹孔17的开口处，水膨胀止水胶遇到水儿发生膨胀凝固，将双头螺杆18与螺纹孔17的开口处之间的填充堵塞，从而阻挡了双头螺杆18的螺纹和螺纹孔17内的螺纹遇水而发生锈蚀造成无法拆卸的情况；拆卸时，使用扳手拧动双头螺杆18，使得水膨胀止水胶固体粉碎脱落，同时，可利用刮刀等工具清除水膨胀止水胶固体。
实施例二
如图5所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：拉索3的顶部外圈栓接有浮球21；本实施例中的浮球21为高分子聚乙烯材料构成；工作时，拉索3放下后，固定锚2沉入水底后，使用螺栓将浮球21固定在拉索3的外侧，使得浮球21漂浮在水面上，当水面产生微波时，带动浮球21上下浮动，使得拉索3浮动，带动弹性连接杆4与拉绳5产生抖动，将附着在拉绳5与弹性连接杆4表面的大体积杂质抖落，从而提高了拉绳5与弹性连接杆4清洁程度，继而进一步降低了有害细菌的滋生，提高了水体的清洁程度。
工作时：将土壤进行杀菌消毒，清除土壤中的有害细菌和杂草种子等，在土壤中按比例混合肥料，制成无菌营养土；将无菌营养土填充到种植孔22内，在无菌营养土内种植水生植物；
将浮床1移动至湿地的规划水域中，利用套筒扳手套在转杆11的端头，转动套筒扳手，带动转杆11转动，带动二号齿轮10转动，驱动与之啮合的一号齿轮9转动，带动卷筒8转动，将拉索3松弛放下，拉索3在固定锚2的拉扯下沉入水底，固定锚2和斜锥16插入水底的土壤中，拉索3带动弹性连接杆4均匀展开，使得拉绳5拉直，弹性连接杆4与拉绳5构成拦截网，将浮床1周围的水域进行拦截，将外界水中的树枝、树叶、水草等大体积的杂物进行阻拦，从而降低了污水中的大体积杂质包裹住水生植物的根系的概率，降低了有害细菌的滋生，降低了对水生植物的生长的影响，提高了水体的清洁程度；
水经过连通孔14进入塑料空心球13内，使得塑料空心球13的密度接近周围水的密度，使得塑料空心球13悬浮在水中，当水域中的水发生流动时，带动塑料空心球13伴随水流摆动，使得弹绳12发生拉伸与复位，带动拉绳5与弹性连接杆4发生抖动，将附着在拉绳5与弹性连接杆4表面的大体积杂质抖落，从而提高了拉绳5与弹性连接杆4清洁程度；
当一个浮床1固定完成后，通过双头螺杆18与螺纹孔17之间的螺纹配合，将多个浮筒6进行串联固定；双头螺杆18拧入螺纹孔17内部时，推动胶筒20的活塞滑入胶筒20的筒体内部，将胶筒20内部的遇水膨胀止水胶压入通孔19内，水膨胀止水胶注入螺纹孔17的开口处，水膨胀止水胶遇到水儿发生膨胀凝固，将双头螺杆18与螺纹孔17的开口处之间的填充堵塞，从而阻挡了双头螺杆18的螺纹和螺纹孔17内的螺纹遇水而发生锈蚀造成无法拆卸的情况；多个浮床1串联成一个浮岛链，便于工作人员针对某个特定的水域进行分隔处理，继而进一步提高了对污染水域的净化处理的有效性。
上述实施例并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案基础上所做出的变形、修饰或等同替换等，均应落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置，其特征在于：包括，
浮床(1)，所述浮床(1)的开有多个种植孔(22)；
拉索(3)，所述拉索(3)的第一端与浮床(1)相连，且多根所述拉索(3)沿着浮床(1)的外周向布置；
固定锚(2)，所述固定锚(2)连接在拉索(3)的第二端；
弹性连接杆(4)，所述弹性连接杆(4)的两端分别连接在相邻的两根拉索(3)上，沿着相邻的两根拉索(3)长度方向间隔布置有多根弹性连接杆(4)；
拉绳(5)，所述拉绳(5)的两端分别连接在相邻的两根弹性连接杆(4)上；
当固定锚(2)脱离浮床(1)并下落时，拉索(3)、弹性连接杆(4)和拉绳(5)在浮床(1)下方形成一个网孔状的拦截隔离区域。
2.根据权利要求1所述的一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置，其特征在于：还包括浮筒(6)，至少一个所述浮筒(6)固定连接在浮床(1)的外周向表面。
3.根据权利要求2所述的一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置，其特征在于：所述浮筒(6)内转动连接有卷筒(8)，卷筒(8)的两端分别连接有两根拉索(3)，卷筒(6)的转轴经过齿轮组与转杆(11)相连，转杆(11)从浮筒(6)内延伸至浮筒(6)外部。
4.根据权利要求2所述的一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置，其特征在于：所述浮筒(6)轴线方向的两端分别开设有螺纹孔(17)，螺纹孔(17)内连接有双头螺杆(18)。
5.根据权利要求4所述的一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置，其特征在于：还包括通孔(19)和胶筒(20)，
所述通孔(19)位于浮筒(6)的两端，通孔(19)从螺纹孔(17)轴线方向的第一端延伸至轴线方向的第二端且通孔(19)的两端均与螺纹孔(17)连通；
所述胶筒(20)位于螺纹孔(17)中，且胶筒(20)包括活塞杆、注射口和筒体，其中筒体内填充有遇水膨胀止水胶，活塞杆的一端紧贴双头螺杆(18)，注射口与通孔(19)连通。
6.根据权利要求1所述的一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置，其特征在于：两根相邻的所述拉绳(5)之间至少设置一个塑料空心球(13)，塑料空心球(13)通过橡胶材质的弹绳(12)分别连接在相邻的两根拉绳(5)上，塑料空心球(13)的外壁开有连通孔(14)，塑料空心球(13)的内部填充有活性炭。
7.根据权利要求6所述的一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置，其特征在于：所述塑料空心球(13)的外壁上固定连接有多个呈锥形的挡片(15)。
8.根据权了要求1所述的一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置，其特征在于：所述拉索(3)上连接有浮球(21)。
9.根据权了要求1所述的一种塘湿地生态化改造用水生植物培植装置，其特征在于：所述固定锚(2)为四棱形，固定锚(2)的外壁固接有多个斜锥(16)。
10.一种塘湿地生态化改造用水生植物培植方法，其特征在于：采用权利要求1所述的培植装置，且包括以下步骤，
S1：将土壤进行杀菌消毒，清除土壤中的有害细菌和杂草种子，在土壤中按比例混合肥料，制成无菌营养土；
S2：在浮床(1)上的种植孔(22)底部铺上无菌营养土，将水生植物的幼苗均匀地种植在种植孔(22)内；
S3：水生植物种植后，在种植孔(22)的顶部铺设拦截隔网；
S4：将浮床(1)移动至湿地的规划水域中，放下固定锚(2)将浮床(1)固定，拉索(3)进入水中，带动弹性连接杆(4)与拉绳(5)展开，展开后的弹性连接杆(4)与展开后的拉绳(5)构成网状结构，实现对浮床(1)周围的水域进行拦截。
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